水平井修井工艺技术与应用

[摘 要]近年来,水平井以独特的工艺特点,在油气田开发过程中凸显了其优越性,也进而得到了广泛的推广应用.但是随着水平井开发年限的增加,为油田带来巨大经济效益的同时,水平并修井工作的技术难点以及迫切性也日益显现出来.该文从水平井修井工艺技术的特点入手,分别对水平井修井作业中比较常见的清洗技术、解卡技术、打捞技术、卡堵水技术、钻铣技术以及套损并修井技术进行了探讨并附有实例说明,对于提高水平井修并工艺技术水平具有重要的指导意义.

[关 键 词]水平井；修井作业；工艺技术

中图分类号：X383文献标识码：A文章编号：1009-914X（2014）44-0379-01

水平井是一种井斜角达到或者接近九十度.井身沿着水平方向钻进一定长度的井.水平井的特点包括：施工难度相对较高、产液量大、替浆后容易出现井喷的预兆、井段长、油层裸露、压力系数相对较高、结构复杂等.水平井主要应用与薄油藏、块状底水油藏、裂缝性油藏等油藏类型,其目的在于增大油气层的裸露面积,以此来增大产油量.

1.水平井修井工艺特点

水平井修井技术具有难度高、风险大、工艺要求复杂等特点,这进一步导致常规直井修井技术在难以水平井中有效实施.考虑到水平井的造斜井段及水平井段较长、井筒轴线变化不规则等原因,在水平井实施修井作业时,需遵循以下原则：工艺过程必须保证安全、灵活、可靠：采用有效的油管扶正技术,提高成功率和有效率：受曲率半径的影响,在保证其结构和密封性的条件下,下入工具的数量、长度和外径尽可能的限制,同时管柱也应相对集中；井下工具全部采用地面液压控制,以消除井筒摩阻所带来的影响.

2.水平井修井存在问题与困难

2.1存在问题

（1）在进行水平修井的过程中,为了保护油气层,减少钻具的摩擦力.需要选用相应修井液,得到良好的效果；

（2）因为水平井的形态特点.其受力状况和力的传递状况相对复杂,致使在进行解卡打捞时受力不明.并且倒扣操作无法掌握准确的中和点.容易出现较大的损失；

（3）在进行打捞操作时.在水平段或者斜井段使用的可退式打捞工具很难满足现场的施工条件.很容易导致出现被卡的状况.并且一旦被卡将会很难退出；

（4）水平井存在一定距离的水平井段与斜井段.这两部分的井壁边和管柱的距离相对劲.很容易受到摩擦力和钟摆力的作用.再加上石油的水平流动作用,导致油层出砂后在井

内的形成砂床,打捞工具台阶处带动沉砂堆积卡住作业柱管.

2.2难点

（1）目前我国的水平井修井作业技术水平极为欠缺；

（2）水平井的堵水、找水施工技术处于起步阶段,尤其是小井眼水平井的施工难度更大,成功率很低.为此需要不断地加深对水平井各种技术的均衡发展；

（3）水平井修井技术整体落后.我国的水平井修井技术尚处于初级阶段,使用密封工具、封隔器以及分支井眼保护工具进行修井的周期过长,并且冲功率有待进一步提升.

（4）水平井连续油管修井技术不成熟,相关打捞、侧钻以及钻、磨、铣施工需要进一步的研究与实践.

为此加快建立专业化的水平井施工队伍、完善水平井作业技术规范,通过修井专业队伍或者技术骨干培训来提升修井队伍素质.

3修井工艺技术

修井工艺技术的选择首先要基于水平井问题原因,然后根据已掌握的修井技术、工艺、设施,同时考虑修井的周期及费用等综合选择

3.1水平井卡水工艺技术

对处于非均质严重的水平井,由于采用分段射孔的完井方式,致使射开井段的含水上升,从而影响了开发效果.施工中主要使用的卡水方式有水泥封堵与机械卡堵水.使用水泥封堵会造成水平段套管形成微孔裂缝,同时水泥在重力影响下出现上下密度不同的现象,影响了封堵效果,为此一般使用机械卡堵水.例如设计的皮碗封隔器或者其他水平井封堵用封隔器对水层实施封堵.此外还有一种水平井化学堵水技术,这种技术需要首先查明出水原因,然

后选择以下三种类型的注入调堵方式：定位注入、分隔注入以及笼统灌入.针对较为复杂井的堵水施工也经常通过堵水与调剖相结合,从而获得更好的作业效果.

3.2水平井打捞工艺技术

打捞工具的选择.打捞工具一般可以分为内捞与外捞工具.工具的设计一般要考虑井下落物的具体形态,从而研发不同的打捞工具,外捞工具要有助于判断是否捞获落物.打捞工具的设计要遵循前段引鞋设计有内外导角而其他外端面没有死台阶,从而便于工具的引入以及起下.打捞作业是在分层隔离器以及滤砂管失效后唯一的恢复生产方法.打捞方式可以分为三种：井下增力打捞、套铣打捞以及活动解卡.无论是用哪一种,都要面临井口提力无法有效地传递到井下,尤其是活动解卡以及套铣打捞无法在水平井实施.为此需要对传统的打捞工艺进行改善,解决思路是增加部分配套工具,以改善管柱的受力方式,通过油管打压的方式直接在卡点产生拉力.打捞工具可以为筒类打捞工具、矛类打捞工具、打捞管柱.其中打捞管柱由安全接头、打捞工具、斜坡钻样：秩正器、钻杆以及必要时加装的液压增力器或者震击器等.经验表明,水平井滤砂管打捞工艺可以概述为冲、捞、松、拔四个关键步骤.

3.3水平井冲砂工艺技术

冲砂可以分为冲芯管砂与套管砂.水平井可以使用常规的反循环冲砂,进行冲砂过程中油管柱一直被反冲阀封闭,液流经过井口自封进人,而返出液经过侧孔流出.其中需要旋流冲砂器不停地高速搅拌,从而形成旋流,以达到彻底冲洗干净.但是这种技术容易造成岩屑的二次沉积,从而造成卡阻现象,为此还可以选择连续冲砂技术进行水平井冲砂.连续冲砂技术可以分为套管内换向连续冲砂、地面换向连续冲砂以及连续油管连续冲砂技术.

3.4水平井解卡工艺技术

（1）震击解卡技术.这种工艺技术主要适用于小件落物造成的管柱阻卡以及管柱落井砂卡后的解卡施工.

（2）水平井液压增力器解卡技术.通过使用液压增力器可以有效的提升地面设备提升力,更重要的是弥补了水平段解卡力以及大井斜段解卡力的传递效果不佳问题,从而实现解卡顺利进行.

（3）震击倒扣解卡技术.这种方法一般在上面两种方式都无法有效解卡的情况下采用,也就是将上述的震击解卡与倒扣相结合时事解卡.

（4）钻磨、铣套打捞技术.这是一种破坏性的解卡方式,通过钻、磨、铣对落物进行破坏性的处理,然后再实施打捞,通常是作为以上解卡技术的补充与应急措施.使用的主要打捞工具有：高效套铣鞋、常规套铣鞋、公锥、母锥、磨鞋、倒扣捞矛以及捞筒等.主要的解卡施工工艺为钻磨、套铣与倒扣打捞.

3.5套损井大修工艺技术

套管补贴.进行套管补贴的技术难点是如何通过造斜井段,为此可以通过配置可以摆动一定幅度的同步液压缸来实现对于垂直段、水平段以及造斜段套损部位的补贴修复.补贴工具组成为：多级同步液缸、丢挂、分流器、联接杆、拉环杆、摆向器、座封爪等.这一技术已经在稠油水平井成功实施了套管补贴,并且获得了很好的技术效果.

4结束语

水平井修井技术是根据垂直井修井技术发展而来的.是一种新型的井下作业技术.虽然其还处于初级阶段.但是其在保证油田水平井稳定施工方面具有重要的作用因此,水平井修井技术人员应该集思广益.通过具体的实践应用和借鉴国外的先进经验.不断的提升水平井修井技术,为油田水平井的健康发展保驾护航.